Cloud Simulator

Cloud computing biedt allerlei computationele diensten zoals schaalbaarheid, resource provisioning, beveiliging, fouttolerantie en duurzaamheid, enz. Om ervoor te zorgen dat al deze kenmerken toepasbaar zijn, is het nodig om cloudapplicaties te evalueren voordat deze in de echte wereld worden geïmplementeerd of geïmplementeerd. De belangrijkste reden hiervoor is dat het vrij moeilijk is om de beperkingen die zich tijdens het uitvoeren in real time. Het kan leiden tot overhead van de provider, hogere kosten en verspilling van tijd. Simulatie is de beste methode om al dit soort frustraties te voorkomen. De allereerste simulatietool CloudSim werd in 2009 uitgebracht door Cloud Computing and Distributed Systems (CLOUDS) Laboratory, aan de Computer Science and Software Engineering Department van de Universiteit van Melbourne. Als opvolger van CloudSim zijn vele andere simulatoren zoals CloudAnalyst, EmuSim, DCSim en icancloud geleidelijk geëvolueerd om de implementatie van aangepaste toepassingen te vergemakkelijken.

de CloudSim-Simulator

CloudSim is de basissimulatietool die voorziet in de implementatie van de aangepaste toepassingen en dus de motivatie om deze tool voor de huidige onderzoekswerken over te nemen. Verschillende versies van CloudSim zijn uitgebracht sinds 2009 en zijn vermeld in de tabel.

Versies van CloudSim
Cloud Sim-Versies	Jaar
Cloud Sim 1.0
Cloud Sim-2.0	Jul 2010
Cloud Sim 2.1	Jan 2011
Cloud Sim 3.0	Jan 2012
Cloud Sim 3.0.1	Okt 2012
Cloud Sim 3.0.2	Nov 2012
Cloud Sim 3.0.3	Mei 2013

1. de Architectuur van CloudSim

CloudSimfollows de gelaagde architectuur.Zoals blijkt uit de figuur, de architectuur bestaat voornamelijk uit drie lagen specifiek user code, componenten van CloudSim en de simulatie-engine. Het biedt de volledige gevirtualiseerde omgeving samen met scherpe interface voor virtuele machine diensten, cloud diensten en netwerk. Elk van de componenten wordt kort als volgt beschreven.

• gebruikerscode

deze sectie bestaat uit simulatiespecificaties en planningsbeleid. Het interpreteert de basisentiteiten voor hosting zoals virtuele machines, VM-configuraties, VM-vereisten, aantal gebruikers en planningsprocessen.Met behulp van deze configuraties kan de cloudontwikkelaar de federatieve clouds implementeren en de aangepaste toepassing van resource provisioning en load distribution implementeren.

gelaagde architectuur van Cloudsim

• componenten van CloudSim

deze laag omvat gebruikersinterfacestructuren, VM-diensten, clouddiensten, cloudbronnen en netwerkapplicaties. Elk onderdeel van deze sectie heeft zijn eigen functionaliteit en biedt verschillende soorten diensten. Het behandelt alle fundamentele problemen van de cloud.

• Simulatiemotor

deze sectie bevat simulatie, d.w.z. alle aangepaste toepassingen worden in deze sectie gebouwd en gesimuleerd.

Class Diagram of CloudSim:

deze subsectie omschrijft de bouwsteen van CloudSim in de vorm van class diagram. Het bestaat uit meerdere klassen die verder in de sectie worden beschreven.

het Class Diagram van Cloud Sim

Datacenterbevat kerninfrastructuurdiensten, te weten: hardware en software aangeboden door resource providers in cloud computing paradigma. Het biedt zowel homogene als heterogeneousresource configuraties. Elk onderdeel van een datacenter maakt gebruik van een set beleidsregels die verder worden gebruikt om bandbreedte, geheugen en opslagapparaten toe te wijzen. Datacenter Broker fungeren als een tussenpersoon tussen gebruikers en dienstverleners.Het handelt namens de gebruiker en helpt om geschikte cloud provider te zoeken en onderhandelt met de provider in termen van prijs om QoS en de eis van gebruikers te voldoen.Cloud developer kan deze klasse uitbreiden om aangepaste toepassingen te maken.SANStorage staat voor storage area network en wordt gebruikt om grote hoeveelheden gegevens op te slaan in de datacenters. Met behulp van deze klasse kan de gebruiker de gegevens op elk gewenst moment opslaan en ophalen, afhankelijk van de beschikbaarheid van netwerkbandbreedte. Virtual Machine class wordt gebruikt om exemplaren van een VM te maken. Het zorgt ook voor het beheer van VM en wordt gebruikt om de kenmerken van een VM zoals geheugen, processor en het planningsbeleid op te slaan. Alle componenten worden geabstraheerd uit de vmscheduling klasse. Cloudlet wordt gebruikt voor cloudgebaseerde applicatieservices zoals content delivery, social networking en business workflow.De complexiteit van een toepassing kan worden weergegeven in termen van computationele eisen. Elke applicatie component heeft een vooraf toegewezen instructie en de hoeveelheid gegevensoverdracht.Cloudcoordinator biedt federatiecapaciteit aan een datacenter. Deze klasse is verantwoordelijk voor communicatie met andere peer cloudcoordinator diensten en cloud brokers. Het controleert ook periodiek de interne toestand van een datacenter tijdens de simulatie. BWProvisioner is een abstracte klasse die wordt gebruikt voor het toewijzen van netwerkbandbreedte onder de provisioning beleid. Ontwikkelaars kunnen deze klasse uit te breiden in hun eigen strategie volgens de gebruiker eis.Memoryprovisioner is een andere abstract-klasse die wordt gebruikt om het geheugen toe te wijzen aan VMs in een DC.De host van VM is alleen haalbaar als deze klasse de vrije ruimte vindt.Op dezelfde manier vertegenwoordigt VMProvisioner het voorzieningenbeleid voor het hosten van de VM. De belangrijkste verantwoordelijkheid is om beschikbare host te selecteren in een datacenter dat voldoet aan de vereisten voor geheugen, opslag en beschikbaarheid voor een VM-implementatie. Het wordt ook gebruikt om het geoptimaliseerde beleid te implementeren. Net als bovengenoemde klassen is Vmmallocation policy een abstracte klasse die wordt gebruikt om het gedeelde tijdbeleid uit te voeren. Het wijst ook de verwerkingskracht toe aan VMs.

1. kenmerken van CloudSim

CloudSim heeft bepaalde belangrijke kenmerken waardoor het de meest geschikte simulator is om ons werk te simuleren. De functies van de toetsen zijn als volgt weergegeven:

• Het is in staat om grootschalige toepassingen van modellering en simulaties te verwerken.
• Het ondersteunt de strategie van resource provisioning met behulp van virtualisatie om virtuele machines op de server te hosten.
• Het wordt ook gebruikt voor het modelleren en simuleren van energieberekeningsbronnen.
• Het kan netwerktopologieën en toepassingen voor het doorgeven van berichten simuleren.
• federatieve wolken kunnen ook worden gesimuleerd.
• het gebruik van deze gebruiker heeft de controle over simulatie operaties zoals start, resume en exit.
• het heeft de optie van simulatie voor door de gebruiker gedefinieerde strategieën of beleid van brontoewijzing op virtuele machines.

het belangrijkste doel van CloudSim is een uitbreidbaar en uitgebreid raamwerk te bieden dat modellering, simulaties en alle andere soorten diensten zoals eiaas, SaaS enz.vergemakkelijkt. Met behulp van simulatoren kunnen gebruikers zich richten op een specifiek probleem dat wordt onderzocht. Alle andere cloudsimulatoren erven kenmerken van Cloudsimirrespectie van het feit of grafische gebruikersinterface (GUI)beschikbaar is of niet.